油圧ポンプの仕組みと種類

油圧ポンプの仕組み

目次

油圧ポンプとは？
油圧ポンプは、原動機からの機械エネルギーを、流れを生成することによって油圧エネルギーに変換する。システム圧力は下流の抵抗から発生し、ポンプが圧力を発生させることはありません。厳しい公差により、自吸と高圧運転が可能です。.

仕組み

ロータリーエレメントが入口で低圧を発生させ、大気圧がリザーバーからポンプに液体を押し出します。回転するチャンバーが流体を出口に運び、回路に流量を供給します。出口を塞ぐと危険な圧力スパイクが発生し、ポンプを損傷させる可能性があります。.

ポンプクラス

容積式と非容積式。容積式ポンプは、スリップを最小限に抑え、1回転あたりの容積をほぼ一定にします。非容積型ポンプはスリップを許容し、流量は吐出口の制限によって変化するため、循環作業に適しています。.

一般的なタイプ

産業用油圧機器に使用される容積式ポンプには次のようなものがある。 ギア, 非陽圧（流体力学的）ポンプは循環に使用される。容積は固定式と可変式があり、可変式はチャンバーの形状を変更する（斜板など）。.

ギアポンプ

外部ギアポンプ - 2つの外部スパーギアが吸入口を形成し、ケーシングの周囲に流体を移送します。標準圧力150～300バール（≒2175～4350 PSI）。シンプルで堅牢、コスト効率に優れ、効率と騒音は中程度。.

内部ギアポンプ - コンパクトなレイアウトの内・外歯車ペアにより、吸引力が向上し、騒音が減少します。製品シリーズによって異なりますが、標準圧力は最大400バール（≒5800 PSI）です。.

オプションシングル、双方向、ダブル（HI-LO）ギアセット。.

ベーンポンプ

カムリングのスライディングベーンにより、チャンバー容積が交互に増減する。固定または可変容量。標準圧力70～200バール（≒1015～2900 PSI）。低騒音、スムーズな流れ、よりクリーンなオイルと精密なセットアップが必要。.

音響の快適さと安定した流れを優先する工作機械やシステムに適しています。.

ピストンポンプ

アキシャルピストン（斜板） - ピストンがシリンダーブロックの周囲に配置され、斜板の角度が排気量を設定する（固定または可変）。高効率、標準圧力250-350 Bar+ (≈ 3625-5075 PSI)。圧力/流量補正とロードセンス制御に対応。.

ラジアルピストン - 放射状に配置されたピストン；ヘビーデューティシステム用の低流量で非常に高い圧力。特殊な設計では、～650バール（≒9427 PSI）に達することができます。.

長所／短所最高の効率と圧力能力、より高いコストと清潔さ/精密メンテナンスの必要性。.

ハンドポンプ

手動容積式ポンプは、非常用/バックアップ電源または試運転に使用され、低流量とオペレータ駆動圧力でシンプルで信頼性が高い。.

非陽圧（流体力学的）ポンプ

意図的なスリップによる出口制限で流量が変化。高圧油圧よりも循環や冷却作業に適している。.

ポンプのサイズの決め方

  1. アクチュエータの最大使用圧力（Bar/PSI）を定義します。.
  2. 目標速度に必要な流量（LPM/GPM）を決定し、必要に応じて変位を計算する。.
  3. 流体の種類、粘度、温度範囲を確認し、キャビテーションが発生しないように吸引を設計する。.
  4. 原動機とデューティサイクル（IEC 60034-1、S3/S4）を熱挙動に適合させる。.
  5. 排気量（固定か可変か）、制御（圧力/流量/ロードセンス）、ポート/マニホールド、ろ過クラスを選択します。.

クイック・コンバージョン

  • 1 GPM ≒ 3.785 L/分
  • 1バール≒14.5038 PSI

ギア vs ベーン vs ピストン：エンジニアリングの比較

特徴ギアベーンピストン
典型的な圧力150～300バール70-200バー250-350バール以上
効率性中程度中・高高い
ノイズ中程度低・中程度中程度
コスト低・中程度中程度より高い
メンテナンス低い中程度より高い
制御オプションほとんどが固定変位固定/可変オプション固定/可変（斜板）
代表的な使用例産業用/移動式一般業務用低ノイズ、スムーズフローシステム高圧力と可変制御

結論:堅牢な一般用途にはギアを、低騒音とスムーズな流量にはベーンを、高圧と可変制御にはピストンをお選びください。.

詳細比較表

外歯車ポンプと内歯車ポンプ

属性外部ギアインターナルギア
レイアウト2つの外歯平歯車内外歯車ペア
典型的な圧力150～300バール最大400バール（シリーズによる）
ノイズ中程度より低い
吸引性能スタンダード改善された
変位固定固定
コストより低い中程度
アプリケーション一般産業用/自動車用産業用/移動式、コンパクトなレイアウト

単動式ベーンポンプと複動式ベーンポンプの比較

属性シングルアクションダブルアクション
1回転あたりのサイクル吸引1回＋吐出1回吸込2本＋吐出2本
フロー・リップルより高いより低い
ノイズ低・中程度より低い
圧力範囲~70～200バール~70～200バール
制御オプション固定または変動固定または変動
メンテナンス中程度（羽根の摩耗）中程度（部品数が多い）

アキシャルピストンポンプとラジアルピストンポンプの比較

属性アキシャル（斜板）ラジアル
圧力能力250-350バール以上非常に高い（～650バールに特化）
フロー特性高流量、コンパクト低流量、超高圧
変位制御固定または可変（スワッシュ角）通常は固定された、特殊なコントロール
効率性高い高い
コストとメンテナンスより高い精密部品より高い精密部品
代表的なアプリケーション高圧、可変制御システム過酷な圧力を必要とするヘビーデューティシステム

可変変位と固定変位

属性可変固定
エネルギー効率負荷が変化すると高くなる一定負荷で良好
複雑さより高い（コントロール、補償）より低い
清浄度要件タイト中程度
初期費用より高いより低い
制御オプションロードセンス、圧力/流量補正オン/オフ、スピード・ベース・フロー
最良の使用例変動する義務、効率優先シンプルさ、コスト優先

可変変位と固定変位

プロ（可変）:負荷変動時のエネルギー効率向上、ロードセンスと比例制御をサポート。.

短所（可変）:より複雑でコスト高、より厳しい清浄度とセットアップ要件。.

アプリケーションマッピング

  • 移動装置（テールリフト、シザー・プラットフォーム）：DCポンプ、コンパクト マニホールド, 耐振動ポート。.
  • 産業機械（工作機械、プレス機械）：高い圧力制御、部品ごとの濾過クラス感度。.
  • 船舶用システム：耐腐食性材料、密閉コネクタ、外部配管の最小化。.
 
 
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Hydrath Powerは中国における油圧パワーパックのプロフェッショナルパートナーとして、油圧パワーパックやマニホールドブロック、油圧カートリッジバルブなどのコンポーネントに関するご質問にお答えします。サポートやガイダンスが必要な場合は、お気軽にHydrath Powerに直接お問い合わせください。.

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